2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 實(shí)驗(yàn)八 描繪小電珠的伏安特性曲線練習(xí)（通用）

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1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1. 在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)(　　) A．采用電流表內(nèi)接法，因?yàn)樾襞莸碾娮璞入妷罕韮?nèi)阻小得多 B．采用電流表內(nèi)接法，因?yàn)樾襞莸碾娮璞入娏鞅韮?nèi)阻大得多 C．采用電流表外接法，因?yàn)樾襞莸碾娮璞入妷罕韮?nèi)阻小得多 D．采用電流表外接法，因?yàn)樾襞莸碾娮璞入娏鞅韮?nèi)阻大得多 解析：由于小燈泡的電阻較小，小燈泡的電阻和電流表的內(nèi)阻差不多，而比電壓表內(nèi)阻小得多，電壓表分流可忽略，故應(yīng)采用電流表外接法． 答案：C 2. [2020·山西山大附中高三月考，21(2)]在圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻不計(jì)，

2、A1、A2、A3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后(　　) A．通過(guò)A1的電流為通過(guò)A2的電流的2倍 B．A1的電阻為7.5 Ω C．A1消耗的電功率為0.75 W D．A2消耗的電功率為0.375 W 解析：因電源內(nèi)阻不計(jì)，S閉合后UA1＝3 V，UA2＝UA3＝1.5 V．在I－U圖象中，可以讀出相應(yīng)的電流IA1＝0.25 A，IA2＝IA3＝0.2 A，故A不對(duì)；由R＝知RA1＝12 Ω，故B不對(duì)；由P＝UI知PA1＝0.75 W，PA2＝0.3 W，故C正確，D錯(cuò)誤． 答案：C 3.[2020·山東兗州高三上學(xué)期模塊檢測(cè)，14]

3、在描繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，采用如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動(dòng)，下列原因可能的是(　　) A．燈泡中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．燈泡內(nèi)部短路 D．滑動(dòng)變阻器A端接觸不良 解析：由圖知，若電壓表的電阻無(wú)窮大，移動(dòng)滑片時(shí)，因電流表示數(shù)有變化，故和電流表串聯(lián)的回路中不存在斷點(diǎn)，故A錯(cuò)．若滑片接觸不良，電路中不可能有電流，故B錯(cuò)．若滑動(dòng)變阻器A端接觸不良，滑片移動(dòng)時(shí)電流表和電壓表讀數(shù)均變，故D錯(cuò)．若燈泡內(nèi)短路則燈泡兩端電壓為零，電壓表指針不變，移動(dòng)滑片時(shí)，只有電流表指針變化，故選C. 答案：C 4. 以下是“描繪小燈泡的伏安特

4、性曲線”實(shí)驗(yàn)的操作步驟： A．閉合開關(guān)，記下電壓表、電流表的一組示數(shù)(U，I)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，每移動(dòng)一次記下一組(U，I)值，共測(cè)出12組左右的數(shù)據(jù)． B．將電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電源、開關(guān)正確連接成電路，電流表外接，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，如圖所示． C．調(diào)節(jié)滑片位置，使閉合開關(guān)前滑片處于滑動(dòng)變阻器的最左端． D．按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線連接起來(lái)，得出小燈泡的伏安特性曲線． (1)以上各步驟中存在錯(cuò)誤或不足的是__________． (2)將各步驟糾正后，按實(shí)驗(yàn)先后順序排列起來(lái)__________． 解析：A步驟中測(cè)量不同電壓下的電

5、流值時(shí)，應(yīng)先預(yù)設(shè)各組數(shù)據(jù)中的電壓值或電流值，而不是隨意測(cè)，隨意測(cè)會(huì)使描點(diǎn)疏密不均勻，畫圖線時(shí)出現(xiàn)較大誤差，甚至無(wú)法畫出I－U圖線；C步驟中閉合開關(guān)前應(yīng)使燈泡兩端電壓為零，即滑片應(yīng)置于變阻器最右端；D步驟中應(yīng)將各點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)． 答案：(1)ACD (2)BCAD 5. [2020·江西重點(diǎn)中學(xué)第一次聯(lián)考，23]2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們對(duì)石墨烯的研究．他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電．某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別

6、表示通過(guò)鉛筆芯的電流和其兩端的電壓)：實(shí)驗(yàn)室提供如下器材： U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 I/A 0.00 0.10 0.18 0.34 0.38 0.48 A.電流表A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約為1.0 Ω) B．電流表A2(量程3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) C．電壓表V1(量程3 V，內(nèi)阻3 kΩ) D．電壓表V2(量程15 V，內(nèi)阻15 kΩ) E．滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～10 Ω，額定電流2 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～2 kΩ，額定電流0.5 A) (1)除長(zhǎng)約14 cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直

7、流電源E(6 V)、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外，還需選用的其他器材有__________(填選項(xiàng)前字母)； (2)在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖； (3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I—U圖線． 解析：(1)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)中，電壓值小于3 V，電流值都小于0.6 A，又由于穩(wěn)壓直流電源E電動(dòng)勢(shì)為6 V，所以電壓表應(yīng)選V1，電流表選A1.因電壓、電流值從0 V、0 A調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，且選用小阻值的滑動(dòng)變阻器R1. (2)從表中數(shù)據(jù)可看出，鉛筆芯的阻值大約為4 Ω<，所以應(yīng)采用電流表外接法． (3)因本實(shí)驗(yàn)為探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，所以所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中找出

8、后應(yīng)用一條平滑的曲線去連接各點(diǎn)，可以得出，鉛筆芯的I－U圖線應(yīng)是一條斜率不變的直線． 答案：(1)A、C、E 6. [拓展探究題]有一個(gè)標(biāo)有“12 V,24 W”的燈泡，為了測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率，需測(cè)定燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材： A．直流電源15 V(內(nèi)阻可不計(jì)) B．直流電流表0～3 A(內(nèi)阻約0.1 Ω) C．直流電流表0～300 mA(內(nèi)阻約5 Ω) D．直流電壓表0～15 V(內(nèi)阻約15 kΩ) E．直流電壓表0～25 V(內(nèi)阻約200 kΩ) F．滑動(dòng)變阻器10 Ω、5 A G．滑動(dòng)變阻器1 kΩ、3 A (1)實(shí)

9、驗(yàn)臺(tái)上已放置開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡，為了完成實(shí)驗(yàn)，需要從上述器材中再選用__________(用序號(hào)字母表示)． (2)在下面的虛線框內(nèi)畫出最合理的實(shí)驗(yàn)原理圖． (3)若測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如圖所示，由這條曲線可得出：正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是__________． (4)如果燈絲電阻與(t＋273)的大小成正比，其中t為燈絲攝氏溫度值，室溫t0＝27 ℃，則正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度是__________ ℃. 解析：(1)由燈泡的額定電壓為12 V、額定電流為2 A可知，電壓表應(yīng)選用D，電流表應(yīng)選B，電壓從零開始變化，故實(shí)驗(yàn)采用分壓式電路，滑動(dòng)變阻

10、器應(yīng)選阻值小些的，故選F.電源A是必選的． (2)因>，故應(yīng)采用外接法，如圖所示． (3)由題圖可知，U1＝12 V時(shí)，R1＝6.2 Ω，故燈絲正常發(fā)光時(shí)的功率為P＝≈23.2 W. (4)設(shè)R＝k(t＋273)．由t0＝27 ℃，R0＝1.0 Ω， 得k＝ Ω/K. 由R1＝6.2 Ω得：t′＝1587 ℃. 答案：(1)ABDF　(2)見解析圖　(3)23.2 W　(4)1587 7. [2020·浙江理綜]在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得電流－電壓的數(shù)據(jù)如下表所示： 電流I/mA 2.7 5.4 12.4 19.5 27.8 36.4

11、47.1 56.1 69.6 81.7 93.2 電壓U/V 0.04 0.08 0.21 0.54 1.30 2.20 3.52 4.77 6.90 9.12 11.46 (1)用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線； (2)為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系，已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示；請(qǐng)指出圖線的特征，并解釋形成的原因． 解析：(1)用縱軸表示電壓U，橫軸表示電流I，根據(jù)數(shù)據(jù)合理確定縱、橫坐標(biāo)的標(biāo)度，描點(diǎn)并用平滑曲線連接． (2)電阻隨電流增大而增大 剛開始溫度低，電阻變化不很大，隨著電流增大，燈絲溫度升高加快，電阻增大也變快．最后，有部分電能轉(zhuǎn)化為光能，燈絲溫度升高變慢，電阻增大也變慢.